(57)【要約】【課題】  複数の気筒群を備えた内燃機関において、各気筒群の吸気状態に影響を与える付属装置の異常を吸気状態の制御のために設けられる汎用的な検出手段を利用して検出する。【解決手段】  吸気側が共通の吸気通路８に接続され、排気側が互いに異なる排気通路１０Ｌ、１０Ｒにに接続された複数のバンク２Ｌ、２Ｒと、各バンク２Ｌ、２Ｒにおける吸気状態に影響を与えるバンク毎の可変ノズル式ターボチャージャ６Ｌ、６Ｒ等の付属装置とを備えたＶ型エンジン１において、共通の吸気通路８における吸気圧又は吸入空気量を検出するセンサ９ａ、９ｂと、センサ９ａ、９ｂが検出した値の最大値と最小値との差に基づいて付属装置の異常の有無を判定する異常判定装置１２とを設ける。【選択図】      図１
2005061270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気側が共通の吸気通路に接続され、排気側が互いに異なる排気通路に接続された複数の気筒群と、前記複数の気筒群のそれぞれにおける吸気状態に影響を与える気筒群毎の付属装置とを備えた内燃機関に適用される異常検出装置において、
前記共通の吸気通路における吸気圧又は吸入空気量を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した値の最大値と最小値との差に基づいて前記付属装置の異常の有無を判定する異常判定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の異常検出装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記内燃機関のクランク軸が各気筒の爆発周期に相当する所定角度だけ回転する間の前記吸気圧又は吸入空気量を検出し、前記異常判定手段は、前記クランク軸が前記所定角度回転する間の前記検出手段による検出値の最大値と最小値との差に基づいて前記付属装置の異常の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項３】
前記爆発時期となる気筒を判別する気筒判別手段を具備し、前記異常判定手段は、いずれかの付属装置が異常と判定した場合に、前記気筒判別手段による判別結果と前記検出手段が検出した値の前記最大値及び前記最小値の検出時期との関係に基づいて、前記複数の気筒群毎の付属装置のうち、いずれの気筒群に対応する付属装置に異常が生じているかをさらに判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の異常検出装置。
【請求項４】
吸気側が共通の吸気通路に接続され、排気側が互いに異なる排気通路に接続された複数の気筒群と、前記複数の気筒群のそれぞれにおける吸気状態に影響を与える気筒群毎の付属装置とを備えた内燃機関に適用される異常検出装置において、
前記気筒群毎の排気通路の排気温度、又は空燃比を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した排気通路毎の検出値に基づいて前記付属装置の異常の有無を判定する異常判定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の異常検出装置。
【請求項５】
吸気側が共通の吸気通路に接続され、排気側が互いに異なる排気通路に接続された複数の気筒群と、前記排気通路毎に設けられたターボチャージャと、前記複数の気筒群のそれぞれにおける吸気状態に影響を与える気筒群毎の付属装置とを備えた内燃機関に適用される異常検出装置において、
前記ターボチャージャによる過給後の吸気圧又は吸入空気量をターボチャージャ毎に検出する検出手段と、
前記検出手段による検出値の差に基づいて前記付属装置の異常の有無を判定する異常判定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の複数の排気通路のそれぞれに設けられた可変ノズル式ターボチャージャ、ＥＧＲ弁等の各種の装置の異常を検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の複数の排気通路のそれぞれに設けられたターボチャージャの異常を検出する装置として、各ターボチャージャによる過給圧の差を差圧スイッチにて検出し、所定以上の差圧が検出された場合に異常発生と見なして警告を発生する装置が知られている（例えば特許文献１参照）。その他に本発明に関連する先行技術文献としては特許文献２〜６が存在する。
【特許文献１】実公平２−４１３０８号公報
【特許文献２】特開２０００−３４５８５０号公報
【特許文献３】特開２００２−２２７６９５号公報
【特許文献４】特開２０００−２９１４９４号公報
【特許文献５】特開平９−３１７５６８号公報
【特許文献６】特開平６−２１３０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した特許文献１に記載の異常検出装置では、ダイヤフラムを挟んで一対の圧力室が設けられた差圧スイッチを用意し、その差圧スイッチの各圧力室に各ターボチャージャの過給圧を導入することにより過給圧の差をダイヤフラムの撓み量及び撓み方向に置き換えて差圧を検出している。しかしながら、このような差圧スイッチは圧力の大小比較にのみ使用される専用品であり、その設置は異常検出装置の構成の複雑化とコストの増加とを招く。なお、ここではターボチャージャの異常検出を例に挙げたが、複数の気筒群を備えた内燃機関においては、各気筒群の運転状態に影響を与える付属装置として、スワールコントロール弁、ＥＧＲ弁、ＥＧＲクーラ等の種々の装置が気筒群毎に設けられており、これらの付属装置の異常検出に関しては上述したターボチャージャの場合と同様の問題がある。
【０００４】
本発明は、複数の気筒群を備えた内燃機関において、各気筒群の吸気状態に影響を与える付属装置の異常を、吸気状態の制御のために設けられる汎用的な検出手段を利用して検出することが可能な異常検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下に述べる異常検出装置により上述した課題を解決する。
【０００６】
本発明の第１の異常検出装置は、吸気側が共通の吸気通路に接続され、排気側が互いに異なる排気通路に接続された複数の気筒群と、前記複数の気筒群のそれぞれにおける吸気状態に影響を与える気筒群毎の付属装置とを備えた内燃機関に適用される異常検出装置であって、前記共通の吸気通路における吸気圧又は吸入空気量を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した値の最大値と最小値との差に基づいて前記付属装置の異常の有無を判定する異常判定手段とを備えたものである（請求項１）。
【０００７】
本発明の第１の異常検出装置によれば、いずれかの気筒群に対応する付属装置に何らかの異常が生じて吸気状態が正しく制御されていない場合、その影響が当該気筒群に属する気筒の吸気中の吸気圧又は吸入空気量に反映され、その結果として吸気圧や吸入空気量には気筒群間で差が生じる。吸気圧や吸入空気量は各気筒の吸気、圧縮、膨張そして排気の各行程の影響を受けて周期的に変動するが、各気筒群における吸気圧や吸入空気量が互いに等しければ、それらの変動には気筒群による差は本来現れない。しかし、気筒群間で吸気圧や吸入空気量に差が生じると、それらの周期的な変動幅には異常が生じている気筒群と正常な気筒群との差が反映されるようになる。従って、吸気圧又は吸入空気量の変化を検出して最大値と最小値の差を監視すれば、各付属装置に異常が発生しているか否かを判定できるようになる。吸気圧や吸入空気量は内燃機関における運転制御に必要な情報として一般に検出されている物理量であるから、付属装置の異常検出のために専用のセンサ類を設ける必要がなくなる。
【０００８】
本発明の第１の異常検出装置において、前記検出手段は、前記内燃機関のクランク軸が各気筒の爆発周期に相当する所定角度だけ回転する間の前記吸気圧又は吸入空気量を検出し、前記異常判定手段は、前記クランク軸が前記所定角度回転する間の前記検出手段による検出値の最大値と最小値との差に基づいて前記付属装置の異常の有無を判定してもよい（請求項２）。例えば吸気、圧縮、膨張及び排気の各行程が独立した４サイクル式の内燃機関においては、各気筒の爆発周期はクランク軸の回転角に置き換えれば７２０°である。従って、クランク軸が７２０°回転する毎に吸気圧又は吸入空気量を検出すれば、それらの検出値の変動から各気筒の吸気が正常に行われているか否かを監視でき、その監視結果から付属装置の異常の有無を判定できる。クランク角が各気筒の爆発周期に相当する角度だけ回転する極めて短い間に判定を行えるので、異常検出が内燃機関の運転状態の制御に与える負担は小さくて済む。２サイクル式の内燃機関であれば４サイクル式の半分、すなわちクランク角が３６０°回転する間の吸気圧又は吸入空気量を検出するだけで異常の有無を判定できる。
【０００９】
本発明の第１の異常検出装置においては、前記爆発時期となる気筒を判別する気筒判別手段を具備し、前記異常判定手段は、いずれかの付属装置が異常と判定した場合に、前記気筒判別手段による判別結果と前記検出手段が検出した値の前記最大値及び前記最小値の検出時期との関係に基づいて、前記複数の気筒群毎の付属装置のうち、いずれの気筒群に対応する付属装置に異常が生じているかをさらに判定してもよい（請求項３）。
【００１０】
このように、異常が生じている気筒群を判定すれば、その異常が発生している気筒群のみを対象として例えば燃料噴射量を制限したり、過給器の過給圧を制限する等して保護運転を行うことができる。これにより、付属装置の異常が内燃機関の運転状態に与える影響を必要な範囲で合理的に抑えることができる。
【００１１】
次に、本発明の第２の異常検出装置は、吸気側が共通の吸気通路に接続され、排気側が互いに異なる排気通路に接続された複数の気筒群と、前記複数の気筒群のそれぞれにおける吸気状態に影響を与える気筒群毎の付属装置とを備えた内燃機関に適用される異常検出装置であって、前記気筒群毎の排気通路の排気温度、又は空燃比を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した排気通路毎の検出値に基づいて前記付属装置の異常の有無を判定する異常判定手段とを備えるものである（請求項４）。
【００１２】
本発明の第２の異常検出装置によれば、いずれかの気筒群に対応する付属装置に何らかの異常が生じて吸気状態が正しく制御されていない場合、その影響が当該気筒群に属する気筒の吸入空気量に反映されて吸入空気量の気筒間におけるばらつきが生じ、その影響は排気通路の排気ガス流量にも現れる。その一方、気筒群間で吸気通路が共通であれば、互いに等しい空気が各気筒に吸入されているという前提の下に各気筒で燃料噴射量は相互に等しく制御される。従って、いずれかの気筒群に偏って付属装置の異常が生じている状態では、その異常が生じた気筒群に関する空燃比が他の気筒群とは異なるものとなり、排気通路にて検出される空燃比には吸入空気量の差に対応した差が現れるようになる。また、空燃比の相違により燃焼温度にも差が生じるため、排気通路の排気温にも差が現れる。さらに、燃料噴射制御が燃料無噴射状態に移行した場合でも、排気ガスの流量に差があれば燃料無噴射状態への移行後の排気温の低下の程度に差が生じる。このような排気温、又は空燃比の差の有無を判別することによっても各付属装置に異常が発生しているか否かを判定できるようになる。排気温や空燃比は内燃機関における運転制御に必要な情報として一般に検出されている物理量であるから、付属装置の異常検出のために専用のセンサ類を設ける必要がなくなる。
【００１３】
さらに、本発明の第３の異常検出装置は、吸気側が共通の吸気通路に接続され、排気側が互いに異なる排気通路に接続された複数の気筒群と、前記排気通路毎に設けられたターボチャージャと、前記複数の気筒群のそれぞれにおける吸気状態に影響を与える気筒群毎の付属装置とを備えた内燃機関に適用される異常検出装置であって、前記ターボチャージャによる過給後の吸気圧又は吸入空気量をターボチャージャ毎に検出する検出手段と、前記検出手段による検出値の差に基づいて前記付属装置の異常の有無を判定する異常判定手段とを備えるものである（請求項５）。
【００１４】
本発明の第３の異常検出装置においては、上述した第２の異常検出装置の場合と同様に、いずれかの気筒群に対応する付属装置に何らかの異常が生じて吸気状態が正しく制御されていない場合、その影響が排気通路の排気ガス流量にまで反映されて気筒群間で排気ガスの流量に差が生じる。排気ガスの流量が異なれば、それに応じてターボチャージャによる過給効果にも差が生じる。その影響は、検出手段によって検出される、ターボチャージャによる過給後のターボチャージャ毎の吸気圧又は吸入空気量にも現れる。従って、第１及び第２の異常検出装置と同様に、第３の異常検出装置によっても各付属装置に異常が発生しているか否かを判定できるようになる。また、第１の異常検出装置の場合と同様に、吸気圧や吸入空気量は内燃機関における運転制御に必要な情報として一般に検出されている物理量であるから、付属装置の異常検出のために専用のセンサ類を設ける必要がなくなる。
【００１５】
なお、本発明の各異常検出装置において、付属装置は複数の気筒群のそれぞれにおける吸気状態に影響を与えるものであって、気筒群毎に設けられているものであれよく、吸気量や吸気圧の調整を目的として設けられる装置に限らず、その動作や状態により結果的に吸気状態に影響を与えるような装置も含む。従って、気筒群毎の排気通路からの排気エネルギ等を利用して吸気の過給圧や過給量を変化させる過給器、吸気弁又は排気弁の動弁特性を変化させて吸気圧や吸気量を変化させる可変動弁機構、吸気ポートの特性を変化させて筒内の吸気流動（スワール流やタンブル流）を制御する吸気流動制御弁、ＥＧＲガス量を変化させて吸気に占める新気量の割合を変化させるＥＧＲ弁等が付属装置の概念に含まれるだけでなく、例えば排気通路に設けられたフィルタ、触媒等の排気浄化装置、排気通路毎のＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲクーラ等もそれらの詰り具合が吸気状態に影響を与える限りにおいて付属装置の概念に含まれる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、内燃機関の運転制御に必要な情報として一般的に検出されている吸入空気量、吸気圧、排気温度、あるいは空燃比を参照して付属装置の異常の有無を判断するので、付属装置の異常検出のために専用のセンサ類を設ける必要がない。従って、異常検出装置の構成を簡素化でき、部品点数の削減によるコストダウンも実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は本発明の異常検出装置が適用された内燃機関の一例を示している。この例において、内燃機関は左右のバンク２Ｌ、２Ｒに４つずつ気筒３が設けられたＶ型８気筒のディーゼルエンジン１として構成されており、そのエンジン１は例えば自動車等の車両に動力源として搭載される。エンジン１においては、左バンク２Ｌの気筒３によって一つの気筒群が構成され、右バンク２Ｒの気筒３によって他の一つの気筒群が構成される。なお、図中に付した＃１〜＃８は気筒３を区別するための気筒番号である。例えば図中左上の気筒３は気筒番号＃１の気筒３として識別される。
【００１８】
各気筒３に吸気を導くための吸気通路４はエアクリーナ５の下流においてバンク毎の分岐路４Ｌ、４Ｒに分かれており、その分岐路４Ｌ、４Ｒにターボチャージャ６Ｌ、６Ｒのコンプレッサ部６ａが配置されている。コンプレッサ部６ａの下流において分岐路４Ｌ、４Ｒはインタークーラ７を通過し、吸気通路４の一部を構成する共通のインテークマニホールド（共通の吸気通路）８に接続される。インテークマニホールド８の内部には吸気圧を検出する吸気圧センサ９ａ及び吸入空気量を検出するエアフロメータ９ｂが設けられている。吸気圧センサ９ａは共通の吸気通路における吸気圧を検出する検出手段、エアフロメータ９ｂは共通の吸気通路における吸入空気量を検出する検出手段としてそれぞれ機能する。なお、分岐路４Ｌ、４Ｒのそれぞれにおける吸入空気量を検出するエアフロメータ９ｃ、９ｄがさらに設けられてもよい。これらのエアフロメータ９ｃ、９ｄは、ターボチャージャ６Ｌ、６Ｒによる過給後の吸入空気量をターボチャージャ６Ｌ、６Ｒ毎に検出する検出手段として機能する。このような検出手段としては、エアフロメータ９ｃ、９ｄに代えて吸気圧センサを分岐路４Ｌ、４Ｒに設けてもよい。
【００１９】
一方、各バンク２Ｌ、２Ｒの気筒３からの排気は、バンク毎に設けられた排気通路１０Ｌ、１０Ｒのエキゾーストマニホールド１１Ｌ、１１Ｒからターボチャージャ６Ｌ、６Ｒのタービン部６ｂに導かれ、さらにタービン部６ｂの下流側に導かれる。ターボチャージャ６Ｌ、６Ｒは、開度調整が可能な可変ノズル（不図示）をタービン部６ｂ側に備えた可変ノズル式ターボチャージャである。各ターボチャージャ６Ｌ、６Ｒのノズル開度はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１２にて全開状態と全閉状態との間で制御される。但し、全閉状態は排気流量が小さい低回転低負荷時に排気の流速を上昇させてタービンの回転数を高める際に設定されるものであり、全閉状態においても一定以上の流量の排気ガスが下流側へ通過する。ＥＣＵ１２はエンジン１の運転状態を制御する周知のコンピュータである。例えば、ＥＣＵ１２は各気筒３に設けられた燃料噴射弁２０からの燃料噴射量を吸気圧センサ９ａが検出する吸気圧、又はエアフロメータ９ｂが検出する吸入空気量に応じて制御する。各気筒３の吸気ポートは気筒３の並び方向に関して２本に分岐され、片方の吸気ポートにはこれを開閉するスワールコントロール弁（ＳＣＶ）２１Ｌ、２１Ｒが設けられている。ＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒを閉じることにより気筒３内には吸気のスワール流が形成される。なお、ＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒはバンク２Ｌ、２Ｒ毎に独立して駆動される。
【００２０】
各エキゾーストマニホールド１１Ｌ、１１Ｒはバンク毎のＥＧＲ通路１３Ｌ、１３Ｒを介してインテークマニホールド８に接続されている。各ＥＧＲ通路１３Ｌ、１３ＲにはＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒと、ＥＧＲ流量を調整するためのＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒとが設けられている。ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒの開度は、エンジン１の運転状態に応じた適正な量のＥＧＲガスがインテークマニホールド８に供給されるようにＥＣＵ１２にて制御される。なお、図示を省略したが、ＥＧＲ通路１３Ｌ、１３Ｒには、ＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒを迂回して排気ガスをＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒにそれぞれ導くバイパス通路と、バイパス通路とＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒとの間でＥＧＲガスの通過経路を切替えるバイパス弁とが設けられている。
【００２１】
ターボチャージャ６Ｌ、６Ｒよりも下流の排気通路１０Ｌ、１０Ｒには排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集する排気浄化手段としてのパティキュレートフィルタ（以下、フィルタと略称することがある。）１６Ｌ、１６Ｒが設けられている。フィルタ１６Ｌ、１６ＲはＮＯｘ吸蔵還元物質を坦持することにより、ＮＯｘ吸蔵還元触媒としても機能するものでもよい。タービン部６ｂとフィルタ１６Ｌ、１６Ｒとの間には排気通路１０Ｌ、１０Ｒに燃料を供給する燃料供給手段として燃料添加弁１７Ｌ、１７Ｒが設けられている。燃料添加弁１７Ｌ、１７Ｒによる燃料添加はＥＣＵ１２の制御の下でフィルタ１６Ｌ、１６Ｒの硫黄被毒に対する再生処理やＰＭの酸化処理のために行われる。また、フィルタ１６Ｌ、１６Ｒの下流には空燃比センサ１８Ｌ、１８Ｒと、排気温センサ１９Ｌ、１９Ｒとが設けられている。これらのセンサの出力はＥＣＵ１２に入力される。排気通路１０Ｌ、１０Ｒのさらに下流には消音器等が設けられるが、その図示は省略した。なお、空燃比センサ１８Ｌ、１８Ｒは空燃比に対応した信号を出力するものであればよい。酸素濃度を検出するセンサを利用して空燃比を検出してもよい。上述した吸気圧センサ９ａ、エアフロメータ９ｂ〜９ｄの出力も同様にＥＣＵ１２に入力される。
【００２２】
以上のような構成のエンジン１おいて、各バンク２Ｌ、２Ｒの気筒３における吸気状態に影響を与える気筒群毎の付属装置としては、ターボチャージャ６Ｌ、６Ｒの可変ノズル、ＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒ、ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒがある。また、フィルタ１６Ｌ、１６Ｒ、ＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒに関しても、それらの詰り具合（通気抵抗）が気筒３の吸気状態に影響する点において付属装置の一種である。本発明によれば、上述したセンサ９ａ〜９ｄ、１８Ｌ、１８Ｒ、１９Ｌ、１９Ｒを利用してこれらの付属装置の異常を検出することができる。以下に異常検出に関する実施の形態を説明する。
【００２３】
（第１の形態）
第１の形態では、吸気圧センサ９ａが検出する過給圧又はエアフロメータ９ｂが検出する吸入空気量を利用して、ターボチャージャ６Ｌ、６Ｒのノズル、又はフィルタ１６Ｌ、１６Ｒの異常を検出する。
【００２４】
図１において右バンク２Ｒのターボチャージャ６Ｒの可変ノズルが全閉固着、すなわち全閉状態で固着して開き側へ動作不能となり、又はフィルタ１６Ｒが過剰に詰っている場合に吸気圧センサ９ａが検出する吸気圧の変化の一例を図２（ａ）に、エアフロメータ９ｂが検出する吸入空気量の変化の一例を図２（ｂ）にそれぞれ示す。なお、比較のため、これらの異常が生じていない正常時に検出される吸気圧及び吸入空気量の例を各図に一点鎖線で示している。図２（ａ）及び（ｂ）のいずれの場合においても検出対象期間は７２０°ＣＡ（クランク角を意味する）であり、その間の気筒３の吸気順序は各図の下段に示した通りである。
【００２５】
ターボチャージャ６Ｒの可変ノズルが全閉固着し、又はフィルタ１６Ｒが過剰に詰った場合においては、右バンク２Ｒに属する気筒３（＃２、＃４、＃６、＃８）の吸気時にエキゾーストマニホールド１１Ｒの圧力が上昇して気筒３の残量ガス圧力が上昇し、その結果、吸気効率が低下してインテークマニホールド８の吸気圧が正常時よりも上昇し、吸入空気量は正常時よりも低下する。従って、インテークマニホールド８における吸気圧又は吸入空気量の変動幅、すなわち最大値と最小値との差を、正常時における吸気圧又は吸入空気量の最大値と最小値との差（正常値）と比較することにより、ターボチャージャ６Ｌ、６Ｒの可変ノズルの全閉固着、又はフィルタ１６Ｌ、１６Ｒの過剰な詰りの有無を判定することができる。
【００２６】
図３は上述した原理に基づく異常検出をＥＣＵ１２に実行させるための異常検出ルーチンを示すフローチャートである。なお、図３では吸気圧センサ９ａを利用して異常検出を行っている。図３の異常検出ルーチンにおいて、ＥＣＵ１２はまずステップＳ１で異常検出にあたっての前提条件が成立しているか否かを判断する。この場合の前提条件としては、所定レベル以上のエンジン回転数及び負荷が所定期間続いていること、及びターボチャージャ６Ｌ、６Ｒの可変ノズルに対する開度指令値が所定開度以上、つまり全閉状態に対して所定量以上にノズルを開くようにＥＣＵ１２から指示が出ていることが要求されている。前者の要件（運転状態の要件）は、エンジン回転数及び負荷がある程度上昇した運転状態でなければ、異常検出が可能な程の変動が吸気圧や吸入空気量に現れないこと、及びそのような運転状態が得られた直後では吸気圧や吸入空気量が安定せず誤った判定をするおそれがあることから要求される。後者の要件（ノズル開度の要件）はＥＣＵ１２からの指令に基づく全閉状態を誤って異常と判定しないために要求される。なお、ステップＳ１にて所定期間続いたか否かを判断するためには、例えば図３のルーチンを繰り返し実行する過程でエンジン回転数及び負荷に関する要件の判断結果の履歴を保存し、所定期間に相当する回数だけその要件が連続して肯定されたか否かを判断すればよい。その他にも、図３のルーチンと併行して、所定レベル以上のエンジン回転数及び負荷の継続時間をタイマ計測する処理を実行してもよい。
【００２７】
ＥＣＵ１２は前提条件が成立していなければ異常検出ルーチンを終了し、前提条件が成立していればステップＳ２へ進む。ステップＳ２ではエンジン１のクランク軸が７２０°回転する間の吸気圧を吸気圧センサ９ａにて検出する。続くステップＳ３では、検出した吸気圧の最大値と最小値との差が所定の限界値よりも大きいか否か判断する。限界値はターボチャージャ６Ｌ、６Ｒのノズルやフィルタ１６Ｌ、１６Ｒが正常であることを前提として、吸気圧や吸入空気量の変動幅が最も大きくなる最悪の運転条件を想定し、その最悪の運転条件において検出される吸気圧や吸入空気量の最大値と最小値との差を誤って異常と判定しないように設定する必要がある。従って、最悪の運転条件のときの最大値と最小値との差に対して制御誤差を見込んだ幾らか大きい値に限界値を設定すればよい。
【００２８】
ステップＳ３において最大値と最小値との差が限界値を超えていなければステップＳ４４に進んでターボチャージャ６Ｌ、６Ｒやフィルタ１６Ｌ、１６Ｒが正常と判定し、その後にルーチンを終える。一方、ステップＳ３において差が限界値を超えている場合はステップＳ５に進み、ターボチャージャ６Ｌ又は６Ｒのノズルが全閉固着し、又はフィルタ１６Ｌ、１６Ｒに過剰な詰りが生じていると判定する。続くステップＳ６では、吸気圧に関して最大値が発生した気筒３を判別する。所定のクランク位置を基準としたときのクランク角と各気筒３の吸気時期との対応関係は気筒３間の吸気順序から予め特定しておくことができる。一方、ＥＣＵ１２は不図示のクランク角センサが検出するクランク角信号を利用して爆発時期となる気筒３を判別する気筒判別手段として機能する。従って、その気筒判別手段の機能を利用して、吸気圧が最大値を記録したときのクランク角度を割り出して、いずれの気筒３の吸気行程で最大値が発生したかをＥＣＵ１２により判別することができる。
【００２９】
続くステップＳ７では、吸気圧が最大値を記録した気筒３が属しているバンク２Ｌ又は２Ｒを判別することにより、左右いずれのバンク２Ｌ又は２Ｒに対応するターボチャージャ６Ｌ、６Ｒ又はフィルタ１６Ｌ、１６Ｒにて異常が発生しているかを判別し、続くステップＳ８では異常が発生した側のバンク２Ｌ又は２Ｒに関してエンジン保護運転を実施する。エンジン保護運転としては、例えば異常が生じている側のバンク２Ｌ又は２Ｒに関して燃料噴射量を制限し、吸気圧の過上昇を防ぐために吸気弁の開き時期やリフト量を制限することができる。エンジン保護運転の実施後は異常検出ルーチンを終える。
【００３０】
なお、図３のルーチンにおいて、吸気圧センサ９ａが検出する吸気圧に代えてエアフロメータ９ｂが検出する吸入空気量の最大値と最小値との差を限界値と比較して異常発生の有無を判定してもよい。この場合、ステップＳ６では吸入空気量が最小値を記録した気筒を判別すればよい。
【００３１】
（第２の形態）
次に、異常検出に関する第２の形態を説明する。第２の形態では、排気通路１０Ｌ、１０Ｒに設けられた排気温センサ１９Ｌ、１９Ｒが検出する各排気通路１０Ｌ、１０Ｒの排気温度を利用して、ターボチャージャ６Ｌ、６Ｒのノズルの異常を検出する。排気温度が一定以上で車両が加速又は定速走行している運転状態から減速が開始されるような運転条件の変更があった場合には、燃料の噴射制御が無噴射状態（燃料の噴射を停止した状態）に移行することがある。このような運転条件の変更時には、エンジン１の排気温は気筒３内で燃焼が生じないために移行前と比較して低下する。その際の排気温の低下の程度は排気ガスの流量によって変化し、排気ガスの流量が小さいほど排気温の低下は遅れる。
【００３２】
一方、ターボチャージャ６Ｌ又は６Ｒのいずれか一方において可変ノズルの全閉固着が生じていると、その全閉固着が生じている異常側のターボチャージャ６Ｌ又は６Ｒの下流に導かれる排気ガスの流量は、全閉固着が生じていない正常側のターボチャージャ６Ｒ又は６Ｌの下流に導かれる排気ガスの流量よりも減少する。
【００３３】
従って、図４に一例を示したように、時刻ｔ１にてエンジン１の運転条件が変更されて燃料無噴射状態へ切り替わり、これに伴ってターボチャージャ６Ｌ、６Ｒの可変ノズルに対して所定開度、例えば全開状態への動作指示を与えた場合、仮にいずれか一方のターボチャージャ６Ｌ又は６Ｒに全閉固着の異常が生じていれば、その異常側の排気温センサ１９Ｌ又は１９Ｒにて検出される排気温は、正常側の排気温センサ１９Ｒ又は１９Ｌにて検出される排気温よりも遅れて低下する。そこで、排気温の差が十分に出現する経過時間Ｓを予め調べ、その経過時間Ｓが経過した時刻ｔ２にて両排気温センサ１９Ｌ、１９Ｒが検出する排気温の間に適当な判定値を設定すれば、その後は運転条件の変更から時間Ｓが経過したときの排気温が判定値よりも高いか否かにより可変ノズルの全閉固着異常の有無を判定することができる。
【００３４】
図５は上述した原理に基づく異常検出をＥＣＵ１２に実行させるための異常検出ルーチンを示すフローチャートである。この異常検出ルーチンにおいて、ＥＣＵ１２はまずステップ００３６Ｓ１１で異常検出にあたっての前提条件が成立しているか否かを判断する。この場合の前提条件としては、排気温センサ１９Ｌ、１９Ｒにて検出される排気温が所定値以上であること、及びエアフロメータ９ｂにて検出される吸入空気量が所定値以上であることが要求されている。判定開始時における排気温が過度に低いと排気温低下の相違が明瞭に現れないおそれがあり、また、吸入空気量が不足すれば無噴射状態における排気温の低下作用が明瞭に現れないおそれがあるためである。
【００３５】
ＥＣＵ１２は前提条件が成立していなければ異常検出ルーチンを終了し、前提条件が成立していればステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２ではエンジン１の運転条件が燃料無噴射状態への移行を伴うように変更されたか否か判断する。変更されていなければ異常検出ルーチンを終了する。一方、運転条件が変更されている場合はステップＳ１３へ進み、今回の異常検出ルーチンで使用する判定値を運転条件変更前の排気温、吸入空気量、外気温に基づいて算出する。これらの物理量の関係は、予め実験的に求め、関数又はマップとしてＥＣＵ１２の記憶装置に保存しておくことができる。続くステップＳ１４ではターボチャージャ６Ｌ、６Ｒの可変ノズルに対して全開指示を与え、続くステップＳ１５において運転条件が変更されてから所定時間Ｓが経過した時点の排気温を排気温センサ１９Ｌ、１９Ｒにて検出する。
【００３６】
次のステップＳ１６では、左右の排気温センサ１９Ｌ、１９Ｒがそれぞれ検出した排気温のうち、いずれか一方でも判定値（ステップＳ１３で算出）を超えているか否か判断する。判定値を超えた排気温が検出されていない場合はステップＳ１７へ進んで可変ノズルが正常と判定し、その後にルーチンを終える。一方、ステップＳ１６で判定値を超えた排気温が検出されている場合にはステップＳ１８へ進み、判定値よりも高温が検出されたバンクに関する可変ノズルの開度が異常と判定する。その後、ステップＳ１９にて異常と判定された側のバンク２Ｌ又は２Ｒに関してエンジン保護運転を実施する。エンジン保護運転は第１の形態と同じでよい。エンジン保護運転の実施後は異常検出ルーチンを終える。
【００３７】
（第３の形態）
次に、異常検出に関する第３の形態を説明する。第３の形態では、排気通路１０Ｌ、１０Ｒに設けられた空燃比センサ１８Ｌ、１８Ｒが検出する空燃比、排気温センサ１９Ｌ、１９Ｒが検出する各排気通路１０Ｌ、１０Ｒの排気温度、又は吸気通路４の分岐路４Ｌ、４Ｒに設けられたエアフロメータ９ｃ、９ｄが検出する空気量の左右バンク２Ｌ、２Ｒ間における差を利用してＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒの異常を検出する。いずれか一方のバンク２Ｌ、２ＲにおいてＳＣＶ２１Ｌ又は２１Ｒが全閉固着した場合、全閉固着が生じていない正常側のバンク２Ｒ又は２Ｌと比較して、全閉固着が生じている異常側のバンクの吸入空気量が減少する。
【００３８】
一方、燃料噴射量は各バンク２Ｌ、２Ｒにおいて等しく制御されるので、空燃比センサ１８Ｌ、１８Ｒが検出する空燃比は異常側が正常側よりも小さい値、つまり燃料量の多いリッチ側の値を示すようになる。また、異常側では吸入空気量が減少するので気筒３内における空気の過剰率が正常側のそれよりも低くなり、その結果、排気温センサ１９Ｌ、１９Ｒにて検出される排気温は異常側が正常側よりも高い値を示す。さらに、異常側で吸入空気量が減少することにより、異常側のターボチャージャ６Ｌ又は６Ｒに導かれる排気流量が正常側のそれよりも減少し、その結果、異常側のターボチャージャ６Ｌ又は６Ｒによる過給効果が正常側のそれよりも低下してエアフロメータ９ｃ、９ｄが検出する空気量は異常側が正常側よりも小さい値を示すようになる。
【００３９】
図６（ａ）〜（ｃ）はこのような空燃比（ＡＦ）、排気温度、及び空気量のＳＣＶ全開固着時におけるばらつきの一例をＳＣＶ固着のない正常値との対比でそれぞれ示している。なお、図６（ａ）〜（ｃ）において、「標準」は左右のバンク２Ｌ、２Ｒ間で空燃比等に差を生じさせる要因が存在しない場合の各バンク２Ｌ、２Ｒの空燃比等を示し、「ばらつき最悪」はＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒがいずれも正常であるものの、左右のバンク２Ｌ、２Ｒの間における空燃比等の差が最も拡大する運転条件が設定された場合における各バンク２Ｌ、２Ｒの空燃比等を示している。これらの図６（ａ）〜（ｃ）から明らかなように、ＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒの全閉固着時には、「ばらつき最悪」の場合よりも空燃比等の差が拡大する。従って、左右のバンク２Ｌ、２Ｒの間における空燃比等の差が「ばらつき最悪」の場合よりも拡大しているか否かにより、ＳＣＶ２１Ｌ又は２１Ｒの全閉固着を判定することができる。
【００４０】
図７は上述した原理に基づく異常検出をＥＣＵ１２に実行させるための異常検出ルーチンを示すフローチャートである。この異常検出ルーチンにおいて、ＥＣＵ１２はまずステップＳ２１で異常検出にあたっての前提条件が成立しているか否かを判断する。この場合の前提条件としては、ＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒに対して全開指令が与えられていること、ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒに対して全閉指令が与えられていること、エンジン回転数が所定値以上であること、及び空燃比が所定値以下であることが要求されている。ＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒに対する全開指令は、これらの弁が指令に反して全閉状態から動作しないか否かを判定するために必要な要件であり、ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒに関する全閉要件はＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒがバンク２Ｌ、２Ｒ間の空燃比等に与える影響を排除するために要求される。また、エンジン回転数に関する要件は、エンジン回転数がある程度上昇していなければ排気ガス流量の絶対値が小さくて全閉固着が発生しても空燃比等に明瞭な差が生じないことがあるために要求されている。さらに、空燃比に関する要件は燃料噴射量があまりに少ないとＳＣＶ２１Ｌ又は２１Ｒの全閉固着が空燃比や排気温に与える影響が小さくて異常検出が困難となるために要求されている。
【００４１】
ＥＣＵ１２は前提条件が成立していなければ異常検出ルーチンを終了し、前提条件が成立していればステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２では、空燃比センサ１８Ｌ、１８Ｒが検出する空燃比、排気温センサ１９Ｌ、１９Ｒが検出する排気温、又はエアフロメータ９ｃ、９ｄが検出する吸入空気量の左右バンク２Ｌ、２Ｒ間における差を検出する。続くステップＳ２３では、空燃比等の左右バンク２Ｌ、２Ｒ間における差が限界値を超えているか否か判断する。限界値は図６（ａ）〜（ｃ）に示した「ばらつき最悪」を誤って異常と判定しないように設定する必要がある。例えば、「ばらつき最悪」時における左右の差に対して制御誤差を加えた値を限界値に設定すればよい。
【００４２】
ステップＳ２３にて限界値を超えていなければステップＳ２４に進んでＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒが正常と判定し、その後にルーチンを終える。一方、ステップＳ２３で限界値を超えている場合にはステップＳ２５へ進み、ＳＣＶ２１Ｌ又は２１Ｒに全閉固着が生じていると判定する。その後、ステップＳ２６にてエンジン保護運転を実施する。エンジン保護運転は第１の形態と同じでよいが、いずれの側のＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒかを判別していないときは両バンク２Ｌ、２Ｒに関して保護運転を実施すればよい。エンジン保護運転の実施後は異常検出ルーチンを終える。なお、この形態においては、空燃比等の大小関係から、ＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒのいずれが全閉固着しているかをさらに判別してもよい。
【００４３】
（第４の形態）
次に、異常検出に関する第４の形態を説明する。第４の形態では、インテークマニホールド８に設けられた吸気圧センサ９ａが検出する吸気圧又はエアフロメータ９ｂが検出する吸入空気量を利用してＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒの異常を検出する。
【００４４】
図８（ａ）及び（ｂ）は、ＳＣＶ２１Ｌ又は２１Ｒの少なくともいずれか一方が全閉固着している場合に吸気圧センサ９ａ及びエアフロメータ９ｂが７２０°ＣＡ間で検出する吸気圧及び吸入空気量を実線（異常時）で、全閉固着していない場合の吸気圧及び吸入空気量を一点鎖線（正常時）でそれぞれ例示したものである。Ｖ型エンジン１における気筒３同士の間の爆発順序は、一般にエンジン振動を抑える上で有利な左右バンク２Ｌ、２Ｒの一部の気筒３で爆発が連続する、いわゆる不等間隔爆発が実現されるように設定される。例えば、図１に示すＶ型８気筒エンジン１では爆発間隔が９０°ＣＡ間隔であるから、左右のバンク２Ｌ、２Ｒで交互に爆発を生じさせる等間隔爆発を採用したならば、各バンク２Ｌ、２Ｒではそれぞれ１８０°ＣＡ間隔で爆発が生じることになる。しかしながら、図８（ａ）に示した吸気順序によれば、気筒番号で＃５から＃７、＃８から＃４と続く部分が同一バンク内の９０°ＣＡ間隔の爆発となっている。こうした部分を設けることにより不等間隔爆発が実現される。
【００４５】
一方、インテークマニホールド８がバンク２Ｌ、２Ｒの間で共通であれば吸気圧や吸入空気量の脈動は９０°ＣＡ間隔で繰り返されるはずであり、吸気圧や吸入空気量の最大値と最小値との差は、図８（ａ）、（ｂ）に正常時として示すように吸気の脈動の影響のみが現れるはずである。ところが、例えば左バンク２ＬのＳＣＶ２１Ｌが全閉固着していると、左側のバンク２Ｌにて爆発が続く＃５から＃７、＃１へと続く後に吸入空気量が減少して吸気圧が上昇し、右バンク２Ｒにて爆発が続く＃８→＃４の際に吸気量が増えて吸気圧が低下する。従って、異常時には吸気圧及び吸入空気量の最大値と最小値との差は正常時のそれよりも拡大する。そこで、吸気圧又は吸入空気量の最大値と最小値との差に関して限界値を予めておき、その差が限界値を超えるか否かによりＳＣＶ２１Ｌ又は２１Ｒの全閉固着の異常の有無を判定できる。
【００４６】
図９は上述した原理に基づく異常検出をＥＣＵ１２に実行させるための異常検出ルーチンを示すフローチャートである。この異常検出ルーチンにおいて、ＥＣＵ１２はまずステップＳ３１で異常検出にあたっての前提条件が成立しているか否かを判断する。この場合の前提条件としては、ＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒに対して全開指令が与えられていること、ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒに対して全閉指令が与えられていること、及びエンジン回転数が所定値以上であることが要求されている。ＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒに対する全開指令は、これらの弁が指令に反して全閉状態から動作しないか否かを判定するために必要な要件であり、ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒに関する全閉要件はＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒがバンク２Ｌ、２Ｒ間の空燃比等に与える影響を排除するために要求される。また、エンジン回転数に関する要件は、エンジン回転数がある程度上昇していなければ排気ガス流量の絶対値が小さくて全閉固着が発生しても空燃比等に明瞭な差が生じないことがあるために要求されている。
【００４７】
ＥＣＵ１２は前提条件が成立していなければ異常検出ルーチンを終了し、前提条件が成立していればステップＳ３２へ進む。ステップＳ３２では、インテークマニホールド８における７２０°ＣＡ間の吸気圧又は吸入空気量を吸気圧センサ９ａ又はエアフロメータ９ｂにより検出する。続くステップＳ３３では、検出された吸気圧又は吸入空気量の最大値と最小値との差が限界値を超えているか否か判断する。限界値は図８の正常時の最大値と最小値との差を誤って異常と判定しないような閾値として機能させる必要があり、例えば当該正常時の最大値と最小値との差に対して制御誤差を加えた値に設定する。
【００４８】
ステップＳ３３にて限界値を超えていなければステップＳ３４に進んでＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒが正常と判定し、その後にルーチンを終える。一方、ステップＳ３３で限界値を超えている場合にはステップＳ３５へ進み、ＳＣＶ２１Ｌ又は２１Ｒに全閉固着が生じていると判定する。その後、ステップＳ３６にてエンジン保護運転を実施する。エンジン保護運転は第１の形態と同じでよいが、いずれの側のＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒが異常かを判別していないときは両バンク２Ｌ、２Ｒに関して保護運転を実施すればよい。エンジン保護運転の実施後は異常検出ルーチンを終える。なお、この形態においては、最大値と最小値とがそれぞれ発生しているときのクランク角と爆発順序（吸気順序）との関係から、ＳＣＶ２１Ｌ、２１Ｒのいずれが全閉固着しているかをさらに判別してもよい。
【００４９】
（第５の形態）
次に、異常検出に関する第５の形態を説明する。第５の形態では、インテークマニホールド８に設けられた吸気圧センサ９ａが検出する吸気圧又はエアフロメータ９ｂが検出する吸入空気量を利用してＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒ、又はＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒの異常を検出する。
【００５０】
図１において、例えば左バンク２ＬのＥＧＲ弁１５Ｌが全閉固着し、又はＥＧＲクーラ１４Ｌに過剰な詰りが発生した場合において、吸気圧センサ９ａが検出する吸気圧の変化の一例を図１０に、エアフロメータ９ｂが検出する吸入空気量の変化の一例を図１１にそれぞれ示す。なお、比較のため、これらの異常が生じていない正常時に検出される吸気圧及び吸入空気量の例を各図に一点鎖線で示している。図１０及び図１１のいずれの場合においても検出対象期間は７２０°ＣＡ（クランク角を意味する）であり、その間の気筒３の排気順序は各図の下段に示した通りである。
【００５１】
インテークマニホールド８にＥＧＲガスを導入すれば吸気圧は上昇し、吸気通路４から導入される新気量は減少するが、いずれか一方のＥＧＲ通路１３Ｌ（又は１３Ｒ）のみが詰った場合にはＥＧＲガス量の変化に伴う吸気圧及び新気量の変動は大きくなる。特に上述した不等間隔爆発が行われているＶ型エンジン１において、仮に左バンク２ＬにてＥＧＲ弁１５Ｌが全閉固着し、又はＥＧＲクーラ１４Ｌに過剰な詰りが発生し、右バンク２ＲのＥＧＲ弁１５Ｒ及びＥＧＲクーラ１４Ｒに異常が生じていなければ、図１０に示すように右バンク２Ｒで続けて排気が行われる際（＃８→＃４）にインテークマニホールド８に多量のＥＧＲガスが導入される影響で吸気圧が大きく上昇して最大値を記録し、同時期に図１１に示すように吸入空気量（この場合は新気量）は大幅に減少して最小値を記録する。また、左バンク２Ｌで続けて排気が行われる際（＃５→＃７）にインテークマニホールド８にＥＧＲガスが全く又は殆ど導入されず、インテークマニホールド８の吸気圧は大きく低下して最小値を記録し、吸入空気量は大幅に増加して最大値を記録する。そして、これらの最大値と最小値との差は正常値のそれと比べて十分に大きい。従って、インテークマニホールド８における吸気圧又は吸入空気量の最大値と最小値との差を、正常時における吸気圧又は吸入空気量の最大値と最小値との差（正常値）と比較することにより、異常の有無を判定することができる。
【００５２】
図１２は上述した原理に基づくＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒの異常検出をＥＣＵ１２に実行させるための異常検出ルーチンを示すフローチャートである。この異常検出ルーチンにおいて、ＥＣＵ１２はまずステップＳ４１で異常検出にあたっての前提条件が成立しているか否かを判断する。この場合の前提条件としては、ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒに対して所定開度、例えば全開状態への動作指令が与えられていること、ＥＧＲ通路１３Ｌ、１３ＲにおいてＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒを迂回してバイパス通路に排気ガスが導かれていること、及びインテークマニホールド８への吸入空気量が安定した状態が所定時間継続していることが要求されている。ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒに対する開度指令は、これらの弁が指令に反して全閉状態から動作しないか否かを判定するために必要な要件である。ＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４ＲのバイパスはＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒの詰り具合が吸気圧等に与える影響を排除するために要求される。また、吸入空気量に関する要件は吸気圧や吸入空気量が変動している運転状態を避けて判定を行って誤検出を防ぐために要求される。
【００５３】
ＥＣＵ１２は前提条件が成立していなければ異常検出ルーチンを終了し、前提条件が成立していればステップＳ４２へ進む。ステップＳ４２ではインテークマニホールド８における７２０°ＣＡ間の吸気圧又は吸入空気量を吸気圧センサ９ａ又はエアフロメータ９ｂにより検出する。次のステップＳ４３では、エンジン１の回転数及び吸入空気量から、正常時（ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒの全閉固着がない状態）における吸気圧又は吸入空気量の脈動幅（最大値と最小値との差）を判定の限界値として算出する。この限界値はＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒが正常な状態において吸気圧や吸入空気量の脈動幅が最大となる最悪の運転条件を想定し、その運転条件で記録される吸気圧又は吸入空気量の脈動幅を誤って異常と判定しないような閾値として機能させる必要がある。例えば最悪の運転条件における脈動幅に所定の制御誤差を加えた値を限界値として設定すればよい。また、エンジン回転数及び吸入空気量と脈動幅との対応関係は予め実験的に求めておき、関数又はマップとしてＥＣＵ１２の記憶装置に保存しておくことができる。ステップＳ４３ではその関数等を参照して限界値を算出すればよい。
【００５４】
次のステップＳ４４では、検出された吸気圧又は吸入空気量の最大値と最小値との差が限界値を超えているか否か判断する。限界値を超えていなければステップＳ４５に進んでＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒが正常と判定し、その後にルーチンを終える。一方、ステップＳ４４で限界値を超えている場合にはステップＳ４６へ進み、ＥＧＲ弁１５Ｌ又は１５Ｒに全閉固着が生じていると判定し、その後にルーチンを終える。なお、吸気圧又は吸入空気量の最大値と最小値とがそれぞれ発生しているときのクランク角と排気順序との関係から、ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒのいずれが全閉固着しているかをさらに判別してもよい。
【００５５】
一方、図１３は上述した原理に基づくＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒの異常検出をＥＣＵ１２に実行させるための異常検出ルーチンを示すフローチャートである。この異常検出ルーチンは図１２のルーチンの後に実行されるものであり、ＥＣＵ１２はそのステップＳ５１で異常検出にあたっての前提条件が成立しているか否かを判断する。この場合の前提条件としては、図１２の異常検出ルーチンによりＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒが正常と判定されていること、ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒに対して所定開度、例えば全開状態への動作指令が与えられていること、ＥＧＲ通路１３Ｌ、１３ＲにおいてＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒを迂回せずに排気ガスが導かれていること、及びインテークマニホールド８への吸入空気量が安定した状態が所定時間継続していることが要求されている。
【００５６】
ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒが正常であることが要求される理由は、ＥＧＲ部１５Ｌ、１５Ｒが異常であれば、ＥＧＲガスの流量の変動がインテークマニホールド８の吸気圧や吸入空気量に及ぼす影響のうち、ＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒによる影響分が判定できないからである。ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒに対する開度指令に関する要件は、ＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒの詰りがインテークマニホールド８の吸気圧や吸入空気量に与える影響を判別するためには、ＥＧＲ通路１３Ｌ、１３Ｒからインテークマニホールド８へある程度のＥＧＲガスが導入されている必要があるために要求されている。バイパスに関する要件は、ＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒの詰りの影響を判定するために必要な要件である。ＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４ＲのバイパスはＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒの詰り具合が吸気圧等に与える影響を排除するために要求される。吸入空気量に関する要件は吸気圧や吸入空気量が変動している運転状態を避けて判定を行って誤検出を防ぐために要求される。
【００５７】
ＥＣＵ１２は前提条件が成立していなければ異常検出ルーチンを終了し、前提条件が成立していればステップＳ５２へ進む。ステップＳ５２ではインテークマニホールド８における７２０°ＣＡ間の吸気圧又は吸入空気量を吸気圧センサ９ａ又はエアフロメータ９ｂにより検出する。次のステップＳ５３では、エンジン１の回転数及び吸入空気量から、正常時（ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒが正常でかつＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒの過剰詰りが生じていない状態）における吸気圧又は吸入空気量の脈動幅（最大値と最小値との差）を判定の限界値として算出する。この限界値はＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒが正常でかつＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒの詰りが許容範囲内の状態において吸気圧や吸入空気量の脈動幅が最大となる最悪の運転条件を想定し、その運転条件で記録される吸気圧又は吸入空気量の脈動幅を誤って異常と判定しないような閾値として機能させる必要がある。例えば最悪の運転条件における脈動幅に所定の制御誤差を加えた値を限界値として設定すればよい。また、エンジン回転数及び吸入空気量と脈動幅との対応関係は予め実験的に求めておき、関数又はマップとしてＥＣＵ１２の記憶装置に保存しておくことができる。ステップＳ５３ではその関数等を参照して限界値を算出すればよい。
【００５８】
次のステップＳ５４では、検出された吸気圧又は吸入空気量の最大値と最小値との差が限界値を超えているか否か判断する。限界値を超えていなければステップＳ５５に進んでＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒが正常と判定し、その後にルーチンを終える。一方、ステップＳ５４で限界値を超えている場合にはステップＳ５６へ進み、ＥＧＲクーラ１４Ｌ又は１４Ｒに過剰詰りが生じていると判定し、その後にルーチンを終える。なお、吸気圧又は吸入空気量の最大値と最小値とがそれぞれ発生しているときのクランク角と排気順序との関係から、ＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒのいずれに過剰詰りが生じているかをさらに判別してもよい。
【００５９】
なお、第５の形態では次のような変更が可能である。まず、図１２のステップＳ４１の前提条件において、ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒに対する開度指令が全閉状態であることを要求するよ変更すれば、ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒの全開位置又は中間位置における固着異常を検出することができる。第５の形態においてＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒ又はＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒの異常が検出された場合にエンジン保護運転を実施してもよいことは勿論である。
【００６０】
さらに、図１２及び図１３においてはステップＳ４２及びＳ５２でそれぞれ７２０°ＣＡ間の吸気圧又は吸入空気量を検出したが、図１のＶ型エンジン１では不等間隔爆発が採用されているため、図１０及び図１１から明らかなように、ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５ＲやＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒの異常時には、同一バンク内の気筒３で連続して排気が行われる際に吸気圧及び吸入空気量が最大値や最小値を記録する傾向がある。そこで、これらの最大値や最小値が生じる特定のクランク角、つまり気筒３間の爆発順序（排気順序）からみて、ＥＧＲ系の異常時に最大値や最小値を与え得る特定のクランク角範囲においてのみ吸気圧や吸入空気量を検出するようにしてもよい。そのような検出を行う場合の異常検出ルーチンの一例を図１４及び図１５に示す。なお、これらの図において、図１２又は図１３のルーチンと同一処理の部分は同一の参照符号を付してある。
【００６１】
図１４の異常検出ルーチンにおいては、ステップＳ４２Ａにおいて特定クランク角における吸気圧又は吸入空気量を検出しており、その際に検出された最大値及び最小値がステップＳ５４の判断で使用される。また、図１５の異常検出ルーチンにおいては、ステップＳ５２Ａにおいて特定クランク角における吸気圧又は吸入空気量を検出しており、その際に検出された最大値及び最小値がステップＳ６４の判断で使用される。なお、図１４では全閉固着の判定後の処理としてステップＳ４７が、図１５では過剰詰りの判定後の処理としてステップＳ５７がそれぞれ追加され、吸気圧又は吸入空気量の最大値及び最小値と排気順序との対応関係から異常側（全閉固着又は過剰詰りが生じている側）のバンクを判定している。すなわち、図１０及び図１１は右バンク２Ｒにて異常が生じている場合の例であるが、左バンク２Ｌにて異常が生じている場合には最大値を与えるクランク角と最小値を与えるクランク角とが入れ替わるため、上述した特定クランク角にて検出された吸気圧や吸入空気量の大小関係をこれらのステップＳ４７、Ｓ５７で相互に比較すれば、いずれのバンク２Ｌ、又は２Ｒにて異常が生じているかを判定できる。こうした判定は図１２及び図１３の場合にも適用可能である。
【００６２】
本発明は上述した各形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。例えば、本発明が適用される内燃機関はＶ型エンジンに限らず、複数の気筒群のそれぞれが互いに異なる排気通路と接続されている構成であれば、水平対向型、直列型等のレイアウトを問わず適用可能である。また、一つの気筒群には少なくとも一つの気筒が含まれていればよい。
【００６３】
各形態では、インテークマニホールド８が共通の吸気通路として機能しているが、インテークマニホールドが気筒群毎に別々であっても、吸気通路の一部が気筒群間で共通化され、その共通部分にて吸入空気量（新気量）が検出されている構成であれば本発明は適用可能である。本発明において、吸気圧、吸入空気量、空燃費、排気温度等の最大値と最小値との差、言い換えればこれらの物理量の変動量から異常判定を行う場合、センサ類が検出した値の最大値及び最小値をそのまま使用してもよいし、外乱や測定誤差の影響を排除するための一定の処理を施して実質的な最大値及び最小値を特定してからその最大値と最小値とを利用して差を求めるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の異常検出装置が適用される内燃機関の一例を示す図。
【図２】異常検出に関する第１の形態における検出原理を説明するための吸気圧及び吸入空気量の変動を示す図。
【図３】第１の形態においてＥＣＵが実行する異常検出ルーチンを示す図。
【図４】異常検出に関する第２の形態における検出原理を説明するための排気温の変動を示す図。
【図５】第２の形態においてＥＣＵが実行する異常検出ルーチンを示す図。
【図６】異常検出に関する第３の形態における検出原理を説明するための空燃比、排気温度及び吸入空気量のばらつきを示す図。
【図７】第３の形態においてＥＣＵが実行する異常検出ルーチンを示すフローチャート。
【図８】異常検出に関する第４の形態における検出原理を説明するための吸気圧及び吸入空気量の変動を示す図。
【図９】第４の形態においてＥＣＵが実行する異常検出ルーチンを示すフローチャート。
【図１０】異常検出に関する第５の形態における検出原理を説明するための吸気圧の変動を示す図。
【図１１】異常検出に関する第５の形態における検出原理を説明するための吸入空気量の変動を示す図。
【図１２】第５の形態においてＥＣＵが実行する異常検出ルーチンを示すフローチャート。
【図１３】第５の形態において図１２の実行後にＥＣＵが実行する別の異常検出ルーチンを示すフローチャート。
【図１４】図１２の変形例を示すフローチャート。
【図１５】図１３の変形例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６５】
１      ディーゼルエンジン
２Ｌ、２Ｒ      バンク
３      気筒
４      吸気通路
４Ｌ、４Ｒ      分岐路
５      エアクリーナ
６Ｌ、６Ｒ      ターボチャージャ（付属装置）
７      インタークーラ
８      インテークマニホールド（共通の吸気通路）
９ａ      吸気圧センサ（検出手段）
９ｂ      エアフロメータ（検出手段）
９ｃ、９ｄ      エアフロメータ（検出手段）
１０Ｌ、１０Ｒ      排気通路
１１Ｌ、１１Ｒ      エキゾーストマニホールド
１２      エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ、異常判定手段、気筒判別手段）
１３Ｌ、１３Ｒ      ＥＧＲ通路
１４Ｌ、１４Ｒ      ＥＧＲクーラ（付属装置）
１５Ｌ、１５Ｒ      ＥＧＲ弁（付属装置）
１６Ｌ、１６Ｒ      フィルタ（付属装置）
１７Ｌ、１７Ｒ      燃料添加弁
１８Ｌ、１８Ｒ      空燃比センサ（検出手段）
１９Ｌ、１９Ｒ      排気温センサ（検出手段）
２０      燃料噴射弁
２１Ｌ、２１Ｒ      スワールコントロールバルブ（ＳＣＶ、付属装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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